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Negli Stati Uniti, una nuova e promettente frontiera nel campo della memoria quantistica sta attirando l'attenzione della comunità scientifica globale. Un'importante svolta è stata compiuta dal team di ricerca del prestigioso California Institute of Technology (Caltech), il 22 agosto 2025. In questa data cruciale, i ricercatori hanno presentato una metodologia innovativa che potrebbe rivoluzionare i metodi di conservazione dei dati quantistici, facendo uso delle onde sonore anziché dei tradizionali sistemi elettronici. Questo approccio potrebbe non solo migliorare le prestazioni dei dispositivi di calcolo quantistico, ma anche potenziare il futuro del internet quantistico.
Il cuore del problema nella tecnologia quantistica è sempre stato trovare un modo affidabile per conservare gli stati quantistici, essenziali sia per la trasmissione di dati su lunghe distanze che per eseguire calcoli complessi. Tali stati sono essenzialmente modelli matematici complessi, caratterizzati da dinamismo e variabilità, il che rende difficile il loro mantenimento. Tuttavia, il team di Caltech ha scoperto che le onde sonore, con frequenze significativamente più basse rispetto a quelle delle onde elettroniche, possono fornire una piattaforma più stabile per l'archiviazione di questi stati.
Nelle loro sperimentazioni, i ricercatori hanno combinato un qubit superconduttore con un dispositivo meccanico simile a un diapason, che converte i segnali elettrici in onde sonore alla frequenza di gigahertz. Questi fononi, che compongono le onde sonore a frequenze acustiche, sono stati capaci di mantenere gli stati quantistici per periodi fino a 30 volte più lunghi rispetto ai più avanzati qubit superconduttori utilizzati fino ad oggi.
In rappresentazioni visive del nuovo dispositivo di memoria quantistica, si possono osservare le sottili piastre del generatore meccanico illuminate al microscopio. Tali piastre mostrano come le vibrazioni rispondano alle onde sonore, interagendo con i segnali elettrici dei qubit circostanti. Questo processo consente di salvare e recuperare gli stati quantistici in modi simili alla memoria quantistica convenzionale, ma con il vantaggio di ridurre le perdite energetiche grazie al ritmo più calmo delle onde acustiche.
Un ulteriore vantaggio delle onde sonore è dato dal fatto che le vibrazioni non si propagano liberamente nello spazio. Ciò limita le interferenze tra i vari dispositivi e prolunga la durata delle informazioni conservate. Tuttavia, nonostante questo significativo progresso, i ricercatori riconoscono la necessità di accelerare l'interazione tra i qubit e il generatore da 3 a 10 volte per integrarli efficacemente nei calcoli quantistici.
Gli sforzi per migliorare ulteriormente l'efficienza del sistema sono già in corso. Questo approccio pionieristico apre nuove possibilità per l'implementazione di dispositivi di memorizzazione quantistica scalabili. Le prospettive future includono l'integrazione di vari generatori meccanici su singoli chip, portando così una nuova era nelle tecnologie quantistiche. Gli impatti di questa innovazione potrebbero essere vasti, ridefinendo il mondo del calcolo e delle comunicazioni a livello globale.
